水库除险加固垂直防渗技术讲义

国内病险库除险加固工程垂直防渗技术新进展中国水电基础局有限公司肖恩尚水库除险加固常用的垂直防渗技术混凝土防渗墙帷幕灌浆高压喷射灌浆深层搅拌连续墙土坝坝体劈裂灌浆一、混凝土防渗墙适用于深透水地基，防渗效果彻底。结构计算比较复杂，基本数据很难准确，计算只作为辅助手段。一般根据已成的类似工程进行类比，确定结构尺寸。我国混凝土防渗墙技术的发展历程●1958年，湖北明山水库、山东青岛月子口水库预制连锁管柱桩防渗墙。●1959年，北京密云水库槽孔型混凝土防渗墙建造成功。●1967年，四川省龚嘴水电站，首次将防渗墙用作大型土石围堰的防渗设施。●20世纪70年代，应用于病险土石坝处理。广西澄碧河水库大坝防渗墙，江西省柘林水库坝体防渗墙等。●1986年，四川铜街子水电站左深槽承重防渗墙和围堰固化灰浆防渗墙建成。●1990年，福建水口水电站主围堰塑性混凝土建成。此后山西册田、北京十三陵、河南小浪底等都采用了塑性混凝土。●1992年，四川宝珠寺水电站左岸下游护坡防冲墙，墙厚1.4m，是厚度最大的防渗墙。●1998年，黄河小浪底主坝防渗墙完成。是当时我国最深的（81.9m)。●20世纪90年代以后，江河堤防薄型混凝土防渗墙广泛采用。●2003年，新疆下坂地现场试验完成了深102m的混凝土防渗墙单槽孔。●2006年，四川狮子坪水电站完成了深103m的混凝土防渗墙。●2008年，四川沪定水电站完成了深153m的混凝土防渗墙。●2010年，西藏旁多水利枢纽工程完成了深180m的混凝土防渗墙我国混凝土防渗墙技术许多方面处于国际领先水平加拿大马尼克3号坝孙渗墙深131m。日本东京湾大桥锚碇地连墙深136m。四川沪定水电站完成了深153m的混凝土防渗墙。西藏旁多水利枢纽工程完成了深180m的混凝土防渗墙，目前这一深度为世界纪录。

国外最先进的防渗墙施工设备国内都有,许多方面还有中国特色。大深度防渗墙的技术突破深墙造孔技术预灌浓浆技术深墙的接头技术

深墙的清孔技术深墙的混凝土浇筑技术接头施工开挖出的接头清孔技术气举反循环薄墙技术厚度小于40CM的防渗墙通常称作薄墙。抓斗法，成墙最小厚度为30CM。射水法，成墙最小厚度为20CM。锯槽法，成墙最小厚度为20CM。国内最薄的防渗墙可以做到10CM左右，为振动切槽法。江西九江干堤薄墙施工江西长江干堤射水法防渗墙英德市防洪工程锯槽机施工振动切切槽施施工二、帷帷幕灌灌浆帷幕灌灌浆可可适用用于覆覆盖层层和基基岩地地层，，适用用于深深厚透透水基基。其其质量量与地地层的的可灌灌性密密切相相关。。国内内覆盖盖层和和基岩岩地层层中的的帷幕幕灌浆浆深度度均达达到160M左右。。灌浆施施工是是专业业性和和实践践性很很强的的技术术，灌灌浆理理论不不成熟熟、不不系统统。工工程效效果很很大程程度上上依赖赖经验验和管管理。。与国外外比较较,国内灌灌浆技技术整整体上上处于于国际际先进进水平平。基岩灌灌浆技技术在水泥泥灌浆浆技术术中，，通常常有两两种情情况比比较难难于处处理，，一是是特大大的空空隙（（大孔孔隙、、大裂裂隙、、大溶溶隙））地层层如何何能尽尽快、、有效效充地地填起起来，，二是是微细细裂隙隙、微微小孔孔隙地地层如如何把把浆材材灌进进去。。1、大裂裂隙、、大流流量条条件下下的堵堵漏灌灌浆技技术。。水泥－－水玻玻璃灌灌浆混合器器双液液灌浆浆法孔孔内混混合双双液灌灌浆法法膏状浆浆液灌灌浆膏状浆浆液是是通过过在水水泥浆浆中掺掺加一一定量量的辅辅助材材料搅搅拌而而成的的塑性性屈服服强度度大于于50Pa的超稳稳定性性浆液液。普通膏膏浆的的配比比并不不是严严格的的，只只要保保证有有高的的粘度度，且且灌浆浆泵能能够正正常输输送即即可。。针对对地层层可灌灌性的的不同同，可可以根根据需需要配配制不不同粘粘度的的膏状状浆液液。防冲膏膏浆（（用于于堵漏漏灌浆浆）要提高高浆液液的抗抗水流流冲击击能力力，首首先提提高浆浆液的的初始始粘度度，使使地下下渗流流无法法将水水泥浆浆冲走走；其其次是是提高高浆液液的抗抗水分分散侵侵蚀能能力，，使水水无法法稀释释水泥泥浆，，保证证水泥泥的初初始粘粘度不不因水水的溶溶解稀稀释而而降低低，从从而保保证水水泥的的连续续堆积积和凝凝固。。防冲膏膏状浆浆液浆浆其主主要成成分为为水泥泥、膨膨润土土、粉粉煤灰灰、速速凝剂剂、抗抗分散散剂。。新制浆液新浆３０min后

模袋灌灌浆模袋灌灌浆主主要应应用于于特大大空隙隙、有有涌水水的地地层。。模袋袋形状状要根根据工工程具具体情情况制制作，，通常常镶孔孔口管管用的的模袋袋一般般做成成筒状状，充充填空空隙用用的模模袋通通常做做成袋袋状。。2、微细细裂隙隙灌浆浆技术术磨细水水泥水泥-膨润土土浆覆盖层层灌浆浆技术术袖阀管管法（（预埋埋花管管法））这种方方法在在国外外是主主流方方法，，国内内也有有工程程在采采用，，如内内蒙黄黄冈防防渗工工程，，南水水北调调大宁宁水库库防渗渗工程程等，，值得得推广广。覆覆盖层层灌浆浆技术术规范范正在在编制制中，，预埋埋花管管灌浆浆法正正式写写入规规范。。循环钻钻灌法法：即孔口口封闭闭灌浆浆法，，此方方法在在深厚厚覆盖盖层灌灌浆中中有许许多蔽蔽处：：（1）不能给给不同同的灌灌段施施加不不同的的灌浆浆压力力，上上部反反复劈劈裂，，下部部质量量不易易保证证；（（2）浆液失失水回回浓现现象严严重，，灌浆浆事故故多，，不易易保证证灌浆浆质量量。GIN灌浆法法基本原原理：瑞士隆巴迪迪认为为，任任意孔孔段的的灌浆浆，都都是一一定能能量的的消耗耗，这这个能能量消消耗的的数值值，近近似等等于该该孔段段最终终灌浆浆压力力P和灌入入浆液液体积积V的乘积积PV，PV就叫作作灌浆浆强度度值，，即GIN（GroutIntersityNumber）。GIN法就是是根据据选定定的灌灌浆强强度值值控制制灌浆浆过程程。GIN法的缺缺陷（1）不适适用于于细微微裂隙隙和宽宽大裂裂隙（（包括括岩溶溶地层层）的的灌浆浆处理理。（（2）保持持GIN为一个个常量量，在在一个个坝址址的不不同地地段不不适宜宜，在在同一一地段段或一一个孔孔的上上部和和下部部也不不适宜宜。这这样宽宽大裂裂隙的的灌浆浆可能能成为为薄弱弱环节节：可可能在在最大大注入入量的的限制制下不不能充充填饱饱满；；可能能在较较低的的压力力下不不能充充填饱饱满；；在较较低的的灌浆浆压力力下浆浆液结结石不不够密密实；；都会会留下下隐患患。（（3）有的的专家家认为为该法法过于于简单单化，，不适适宜于于建造造防渗渗标准准高（（如q≤1Lu）的帷帷幕。。我国技技术人人员对对GIN法的改改进（1）先堵堵后灌灌。湖湖南江江垭水水利枢枢纽GIN法灌浆浆试验验时对对岩溶溶化石石灰岩岩地层层涌水水、透透水率率大的的层间间溶蚀蚀部位位先进进行堵堵漏灌灌浆，，待达达到注注入率率足够够小，，灌浆浆压力力不小小于1MPa后，再再按GIN法要求求灌浆浆；（（2）根据据不同同地段段和灌灌浆深深度，，规定定不同同的灌灌浆强强度值值；（3）用孔孔口封封闭灌灌浆法法取代代自下下而上上纯压压式灌灌浆法法；（（4）在达达到规规定的的灌浆浆强度度值之之后，，还必必须达达到注注入率率、灌灌浆压压力和和持续续时间间的结结束条条件。。我国国许多多工程程进行行了GIN法灌浆浆的现现场试试验，，但用用于施施工生生产的的仅有有黄河河小浪浪底水水利枢枢纽的的少部部分帷帷幕灌灌浆。。从实实践看看，GIN法采用用计算算机控控制灌灌浆过过程，，具有有科学学性和和先进进性。。但使使用GIN作为每每个灌灌浆段段的结结束条条件不不够合合理。。与灌浆浆有关关的行行业标标准标准名称行业状态水工建筑物水泥灌浆规范SL62-94水利在修订水工建筑物水泥灌浆规范DL5148-2001电力在修订水工建筑物化学灌浆施工规范DL/T5406-2010电力新制订灌浆记录议技术导则DL/T5237-2010电力新制订覆盖层灌浆技术规范电力在制订四、高高压喷喷射灌灌浆适用于于粉质质黏土土、粉粉土、、砂土土、砾砾石、、卵（（碎））石等等松散散透水水地基基。对对淤泥泥质土土、含含有较较多漂漂石或或块石石的地地层，，应通通过现现场试试验，，以确确定其其适用用性。。注意的的问题题深度（（不宜宜过大大）地层层（（粘粘土土与与卵卵石石））动水水（（凝凝结结时时间间））改良良范范围围的的影影响响因因素素（（提提升升速速度度、、压压力力、、浆浆量量））返浆浆量量少少或或不不返返浆浆国际际上上的的发发展展方方向向:双高高压压\多重重管管(意大大利利RODIO与日日本本YBM)五、、深深层层搅搅拌拌适用用于于软软土土地地层层，，深深度度通通常常不不大大于于25m。有有湿湿法法、、干干法法两两种种方方式式。。干干法法施施工工时时搅搅拌拌不不宜宜均均匀匀，，目目前前多多不不采采用用。。以以防防渗渗为为目目的的的的深深层层搅搅拌拌工工艺艺为为多多头头小小直直径径搅搅拌拌。。双双电电机机(2*110KW））四搅搅头头，，可可达达到到30m，但但深深度度与与地地层层有有关关。。深层层搅搅拌拌法法技技术术规规范范DL/T5425-2009。六、、劈劈裂裂灌灌浆浆适用用于于高高度度为为70M以下下的的均均质质土土坝坝、、粘粘土土心心墙墙坝坝和和堤堤坝坝浅浅层层软软土土透透水水地地基基的的防防渗渗。。关键键问问题题：：1、、价